Tientallen jaren lang hebben wetenschappers die geïnteresseerd zijn in de evolutie van planten gedebatteerd over wat er eerst kwam:tweecellige of driecellige stuifmeelkorrels. Nu hebben onderzoekers van de Osaka City University aangetoond dat bicellulair stuifmeel ongeveer 149 miljoen jaar geleden ontstond, ongeveer vijf miljoen jaar vóór de eerste verschijning van tricellulair stuifmeel. Deze ontdekking kan licht werpen op de manier waarop planten evolueerden van sporendragende soorten en zich diversifieerden tot de bloeiende planten die we vandaag de dag zien.

Stuifmeelkorrels zijn mannelijke gametofyten (de mannelijke geslachtscellen) van zaadplanten. Wanneer stuifmeelkorrels op het vrouwelijke stigma terechtkomen, vormen ze een stuifmeelbuis die de zaadcellen aanlevert voor de bevruchting van de eicellen.

Bij de meeste bloeiende planten zijn stuifmeelkorrels driecellig, bestaande uit twee zaadcellen en één vegetatieve cel. De vegetatieve cel is verantwoordelijk voor de groei van de stuifmeelbuis. Daarentegen dragen de gymnospermen, of niet-bloeiende zaadplanten (bijvoorbeeld dennen en cycaden), stuifmeelkorrels die meestal meercellig zijn en vaak door de wind worden verspreid.

Het is al jaren een onderwerp van discussie wanneer het driecellige stuifmeel dat typisch is voor de meeste angiospermen (bloeiende planten) in het fossielenbestand verscheen en hoe dit zich verhoudt tot de evolutie van dubbele bevruchting. Tot nu toe dateerde het oudste fossiele bewijs van ondubbelzinnig driecellig stuifmeel uit de Juraperiode, ongeveer 144 miljoen jaar geleden. Maar hoe dit zich verhoudt tot de evolutie van dubbele bevruchting is onduidelijk gebleven, aangezien de oudste fossielen van angiospermzaden slechts iets jonger zijn, ongeveer 140 miljoen jaar oud.

Het team onder leiding van Dr. Ken'ichi Nishida, een professor aan de Graduate School of Science van de Osaka City University, bestudeerde fossiele stuifmeelkorrels uit Oost-Azië en Australië. De oudste fossiele tweecellige stuifmeelkorrel die de onderzoekers vonden dateert uit de Late Jura-periode (zo'n 149 miljoen jaar geleden). Op basis van deze bevinding is het waarschijnlijk dat bicellulair stuifmeel minstens 149 miljoen jaar geleden is ontstaan. "Dit betekent dat de evolutie van tweecellig stuifmeel ongeveer vijf miljoen jaar voorafging aan die van driecellig stuifmeel", zegt prof. Nishida. "Hieruit kunnen we afleiden dat de voorouder van bloeiende planten eerst tweecellig stuifmeel produceerde."

De onderzoekers suggereren dat de evolutie van stuifmeel met een verminderd aantal cellen mogelijk een sleutelfactor is geweest in de diversificatie en het ecologische succes van bloeiende planten. "Het verminderen van het aantal cellen zou de ontwikkeling van stuifmeel hebben versneld, waardoor planten zich sneller konden voortplanten", legt Dr. Nishida uit. "Op zijn beurt wordt aangenomen dat deze versnelling van de levenscyclus een belangrijke innovatie is voor de daaropvolgende ecologische diversificatie en het succes van angiospermen."